JPH06241437A - 比例弁の電流値制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス暖房機等の比例弁の電流値の制御を行な
うことによって常時燃焼に最適な電流値が供給でき，し
かも調整を容易にする。 【構成】 商用電源１により駆動される比例弁４１と、
前記比例弁４１の電流値を調整する調整量を決定する調
整手段27、28を備え、かつ、前記比例弁４１の電流値を
制御する制御レベルが記憶されている記憶手段43と、前
記調整手段27、28によって決定される前記比例弁４１の
電流値の調整量を前記制御レベルに均等配分する補正値
を算出する算出手段44と、この算出手段44によって算出
される前記補正値を前記制御レベルに加えて前記比例弁
４１の電流値を制御する時の制御目標値を演算する演算
手段45等を内蔵するとともに、前記制御レベルの任意の
部位で運転中の前記比例弁４１に通電されている電流値
を前記制御目標値分通電する働きをさせる機能を有する
制御回路部29を備えたものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス暖房機などに用い
られる比例弁の電流値制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス暖房機などに用いられる比例
弁の電流値の制御にあっては、 ．比例弁に通電される電流値を制御する抵抗・切換ス
イッチの組合せで行う方式(特公平２−３０８８号公報
参照)や、 ．比例弁に通電される電流値を制御する調節抵抗・設
定用スイッチの組合せで行う方式(特公平３−６００１
５号公報参照)等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに，前述１項に
よる方式にあっては構成部品点数が多く，比例弁に通電
される電流値の調整方法も複雑で量産性が悪い。

【０００４】また前述２項による方式にあっては，比例
弁に通電される電流値の調整する設定用スイッチ等，本
来の量産に不必要な構成部品が存在する。

【０００５】等の問題点があつた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するため、商用電源により駆動される比例弁と、前記
比例弁の電流値を調整する調整量を決定する調整手段を
備え、かつ、前記比例弁の電流値を制御する制御レベル
が記憶されている記憶手段と、前記調整手段によって決
定される前記比例弁の電流値の調整量を前記制御レベル
に均等配分する補正値を算出する算出手段と、この算出
手段によって算出される前記補正値を前記制御レベルに
加えて前記比例弁の電流値を制御する時の制御目標値を
演算する演算手段等を内蔵するとともに、前記制御レベ
ルの任意の部位で運転中の前記比例弁に通電されている
電流値を前記制御目標値分通電する働きをさせる機能を
有する制御回路部を備えたものとした。

【０００７】

【作用】以上のように，補正値を制御レベルに均等配分
して比例弁の電流値を制御する時の制御目標値とすると
ともに，制御レベルの任意の部位で運転中の比例弁に通
電されている電流値を制御目標値相当分通電するように
したので、常時燃焼に最適な電流値が供給でき，しかも
比例弁の電流値が自動的に制御される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。

【０００９】図１は本発明の一実施例による比例弁の電
流値制御装置の概略の回路図である。

【００１０】図１において，１は商用電源で、両端に電
流ヒューズ２を介してトライアック３及び送風機４が接
続されている。

【００１１】またトライアック３及び送風機４の直列接
続体の両端に後述するリレー５の常開接点5aと点火器６
の直列接続体、後述するリレー７の常開接点7aと全波整
流回路８の直列接続体及び絶縁トランス９の一次巻線が
夫々並列接続されており、全波整流回路８の出力側には
電磁弁10が接続されている。

【００１２】更に，絶縁トランス９の二次巻線の両端に
は互いに逆極性に接続されたダイオード11、12の直列接
続体と全波整流回路13とが夫々並列接続されている。

【００１３】また全波整流回路13の出力側には平滑用コ
ンデンサ14と電圧安定回路15とが夫々並列接続されてお
り、この電圧安定回路15の出力側には平滑用コンデンサ
16が接続されている。

【００１４】更に電圧安定回路15の出力側には運転スイ
ッチ17と抵抗との直列接続体、抵抗18及び19の直列接続
体、室温検知用のサーミスタ20及び抵抗21の直列接続
体、抵抗25及び26の直列接続体、後述の調整量を決定す
るための複数の調整手段を構成する抵抗27及び28及び後
述のマイコンよりなる制御回路部29等が夫々並列接続さ
れている。

【００１５】29は制御回路部で、後述の制御目標値分だ
け比例弁４１に通電されている電流値をずらす信号を出
力する態勢を整えたり、送風機４の運転開始に係る信号
などを後述の出力手段46を介して後述のドライバー47に
出力する働きの機能を有するところである。

【００１６】30はコンパレータで、商用電源１の周波数
を判別するものであり、負極側に前述ダイオード11、12
の中点に発生する電圧を抵抗23、24で分圧し印加される
とともに、正極側に抵抗26に発生する電圧が印加されて
おり、その出力は前述の制御回路部29に入力されてい
る。

【００１７】しかもこのコンパレータ30の出力端にはプ
ルアップ抵抗31及びフィードバック抵抗32が接続されて
いる。

【００１８】33は運転時暖房機に形成される炎(図示省
略)の有無を検知するオペアンプで、その出力は炎の形
成時熱電対34の電圧を抵抗18及び19の分圧値を基準とし
て抵抗35及び36で増幅して前述の制御回路部29に入力さ
れている。

【００１９】37もオペアンプで、正の入力端には制御回
路部29からの出力信号が抵抗38、コンデンサ39で平滑さ
れた電圧として入力されており、出力端は後述の比例弁
41の動作を制御するトランジスタ40のベースに接続され
ている。

【００２０】このトランジスタ40のコレクタ側は暖房機
の燃焼部(図示省略)に供給する燃料を燃焼強度に追随し
て可変する比例弁41を介して前述全波整流回路13の出力
側の一端に接続されており、エミッタ側は前述の比例弁
41に流れる電流を決定する抵抗42を介して前述全波整流
回路13の出力側の他端に接続されている。

【００２１】43は記憶手段で、前述比例弁４１の電流値
を制御する複数の制御レベルが記憶されているところで
ある。

【００２２】44は算出手段で、前述制御レべル全域に亘
って調整する調整量を決定する前述調整手段27、28から
の信号を入力するとともに、この入力した調整量を前述
夫々の制御レベルに均等配分する補正値を算出するとこ
ろである。

【００２３】45は演算手段で、前述補正値を前述夫々の
制御レベルに加えて前述比例弁４１の電流値を制御する
ための制御目標値を演算するところである。

【００２４】46は出力手段で、前述比例弁４１の電流値
を制御する時に，前述制御目標値分電圧を出力したり，
暖房機の運転開始時などの信号を後述のドライバー47に
伝達する働きなどをするところである。

【００２５】これら記憶手段43、算出手段44、演算手段
45及び出力手段46は何れも前述制御回路部29に内蔵され
ている。

【００２６】47はドライバーで、前述の出力手段46から
の信号が伝達されるところであり、出力側には抵抗を介
して接続された前述送風機４を駆動制御する前述トライ
アック３へのゲート信号入力端子Ａ、Ｂと、前述点火器
６を駆動させる常開接点5aの動作を制御するリレー５及
び前述電磁弁10を駆動制御する常開接点7aの動作を制御
するリレー７などが夫々接続されている。

【００２７】次に本実施例の動作について説明する。

【００２８】いま暖房機の運転開始に当って運転スイッ
チ17を操作する。

【００２９】この運転スイッチ17の操作信号は制御回路
部29に入力される。

【００３０】この入力信号によって制御回路部29内の出
力手段46から暖房機の運転開始に係わる信号がドライバ
ー47に出力される。

【００３１】従ってドライバー47を介して前述トライア
ック３へのゲート信号入力端子Ａ、Ｂにゲート信号が発
生するとともに前述リレー５及び７を励磁し、かつオペ
アンプ37へも信号を出力する。

【００３２】そのため前述送風機４、点火器６、電磁弁
10及び比例弁41の順に動作し、暖房機は運転を開始す
る。

【００３３】運転開始後暖房機に形成される炎が熱電対
34によって検知されると、制御回路部29からの指令によ
って同時又は数秒後に今度はドライバー47を介して前述
リレー５への励磁を停止させる信号を出力し、暖房機を
定常燃焼状態に移行させる。

【００３４】ここで例えば暖房機の燃焼制御の制御レベ
ルが設定温度(図示省略)と現在室温との関係から仮りに
８段階に設定されているものとする。

【００３５】図２は８段階に設定された暖房機の燃焼制
御の制御レベルと、この制御レベル全域に亘って調整す
る調整量との関係を説明するための説明図である。

【００３６】この図の横軸には８段階に設定された暖房
機の燃焼制御の制御レベルの区分けが、また左縦軸には
前述比例弁４１の電流値の最大制御レベル側の調整量
が、さらに右縦軸には同様に比例弁４１の電流値の最小
制御レベル側の調整量が夫々示されている。

【００３７】また，図中前述横軸に平行に描かれた実線
は前述調整量が最大制御レベル側，最小制御レベル側
共，ゼロの時の特性が示されている。

【００３８】いま前述の調整手段を構成する抵抗27によ
って比例弁４１の電流値の最大制御レベル側の調整量
を、同様に抵抗28によって比例弁４１の電流値の最小制
御レベル側の調整量を夫々決定して制御回路部29に入力
する。

【００３９】すると制御回路部29では、前述比例弁４１
の電流値の最大制御レベル側の調整量(ＡＤＨｉ)及び比
例弁４１の電流値の最小制御レベル側の調整量(ＡＤＬ
o)を夫々 ０(００)₁₆〜２５５(ＦＦ)₁₆……………のどこかを読み
込む。

【００４０】比例弁４１の電流値の最大制御レベル側及
び最小制御レベル側の調整量が夫々決定した後、前述算
出手段44によって８段階に設定した暖房機の燃焼制御の
制御レベルの区分け内の１〜８部位の夫々に補正される
補正値を算出する。ここで補正値は 補正値(PCVadj)＝{(ADHi/4-ADLo/4)×(制御レベルの区
分け-1)/7+(ADLo/4)-(128/4)}……………………………
……で表される。

【００４１】従って、求められた補正値(PCVadj)を演算
手段45を介して前述制御レベルの区分け内の該当する１
〜８部位の夫々に均等配分し、前述電流値を制御する制
御目標値を演算する。

【００４２】前述の制御目標値が決まって前述電流値を
制御する時に前述比例弁４１に通電する電流値を可変す
る時の詳細を図３に示す。

【００４３】まず暖房機の運転時、絶縁トランス９の一
次側巻線に印加される商用電源１の電圧波形は図３の図
象に示す如き正弦波形を呈している。

【００４４】しかし絶縁トランス９の二次側巻線に接続
されているダイオード11、12を介して前述のコンパレー
タ30の負極側に印加されている電圧は、図３の図象に
示す如き両波整流波形を呈している。

【００４５】しかしコンパレータ30の正極側に印加さて
いれる電圧は、フィードバック抵抗32の影響によって図
３の図象に示す如き前述両波整流波形の交差部近傍に
パルス状の電圧波形が突出するような直流を含むパルス
波形を呈している。

【００４６】しかもこのコンパレータ30は、夫々 正極側に印加される電圧＜負極側に印加される電圧……
…の時、Ｌｏ 正極側に印加される電圧＞負極側に印加される電圧……
…の時、Ｈｉ となる。

【００４７】即ち、コンパレータ30からの出力は図３の
図象に示す如き状態を呈す。

【００４８】コンパレータ30からの出力信号を受信した
制御回路部29は、記憶手段43、算出手段44及び演算手段
45などを介して前述補正値を前述夫々の制御レベルに加
えて前述比例弁４１の電流値を制御するための制御目標
値を求め、この制御目標値分だけ前述比例弁４１に通電
されている電圧を出力する態勢を整える。

【００４９】態勢が整ったところで、制御回路部29は出
力手段46を介して出力する。

【００５０】図３の図象に示す如き状態は，制御レベ
ル８部位，調整量ゼロの時の制御回路部29の出力状態を
示している。

【００５１】そして，図３の図象に示す如き状態は，
制御レベル８部位，調整量仮に＋８１の時の制御回路部
29の出力状態を示している。

【００５２】即ち比例弁４１には、図３の図象に示す
コンパレータ30からの出力信号の立ち下がりを基準の命
令とし、前述制御目標値分の電圧が抵抗３８，コンデン
サ３９，オペアンプ３７，トランジスタ４０および抵抗
４２により電流に変換され通電される。

【００５３】図４は各制御レベル(１〜８)に応じた前述
比例弁４１の電流値の制御状態を示しており、実線は前
述制御レベル(１〜８)全域に亘って調整する調整量がゼ
ロの時の特性を示している。

【００５４】そして，一点鎖線は制御レベル８部位調整
量仮に＋８１、制御レベル１部位調整量仮に＋１１の時
の特性を示しており，制御レベル(８)部位では、調整量
がゼロの時より電流値を増加（仮に＋８１）させ，制御
レベル(１)部位では、調整量がゼロの時より電流値を減
少（仮に＋１１）させている。

【００５５】また，前述比例弁４１の電流値の増減に追
従して前述送風機４の回転数も変化し暖房機の制御が行
われる。

【００５６】

【発明の効果】以上本発明によると、調整手段によって
決定される調整量を介して得られる補正値を暖房機燃焼
時の制御レベルの夫々に均等配分して，比例弁の電流値
を制御する時の制御目標値とするとともに、前述制御レ
ベルの任意の部位で運転中の比例弁に通電されている電
流値を前述制御目標値相当分通電するようにして前述電
流値を制御するようにしたことによって，常時燃焼に最
適な電流値が供給でき，しかも調整が容易に出来る比例
弁の電流値制御装置を提供出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による比例弁の電流値制御装
置の概略の回路図である。

【図２】同制御レベルと比例弁電流値制御の調整量との
関係の説明図である。

【図３】同比例弁電流値制御時の制御目標値の説明図で
ある。

【図４】同各制御レベルに応じた比例弁の電流値の可変
状態の説明図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 27 調整手段 28 調整手段 29 制御回路部 41 比例弁 43 記憶手段 44 計算手段 45 演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源(１)により駆動される比例弁
   (４１)と、前記比例弁(４１)の電流値を調整する調整量
   を決定する調整手段(27)、(28)を備え、かつ、前記比例
   弁(４１)の電流値を制御する制御レベルが記憶されてい
   る記憶手段(43)と、前記調整手段(27)、(28)によって決
   定される前記比例弁(４１)の電流値の調整量を前記制御
   レベルに均等配分する補正値を算出する算出手段(44)
   と、この算出手段(44)によって算出される前記補正値を
   前記制御レベルに加えて前記比例弁(４１)の電流値を制
   御する時の制御目標値を演算する演算手段(45)等を内蔵
   するとともに、前記制御レベルの任意の部位で運転中の
   前記比例弁(４１)に通電されている電流値を前記制御目
   標値分通電する働きをさせる機能を有する制御回路部(2
   9)を備えたことを特徴とする比例弁の電流値制御装置。